KR20200091900A - Flexible package filling technology - Google Patents
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Abstract
면판(506)에 부착된 가요성 필름 백(502, 506)을 유동성 조성물로 충전하기 위한 방법 및 시스템이 개시된다. 시스템은 가요성 필름 백(502, 506)을 수용하기 위한 챔버(604, 608), 및 유동성 조성물을 가요성 필름 백(502, 506) 내로 분배하기 위한 충전 튜브(702, 704)를 포함하고, 충전 튜브(702, 704)는 필름 백(502, 506)에 적어도 부분적으로 배치된다. 시스템은 또한 챔버와 유체 연통하는 제1 펌프(640)를 포함하고, 제1 펌프(640)는 가요성 필름 백(502, 506)이 비팽창 상태로부터 팽창 상태로 팽창하도록 가요성 필름 백(502, 506)의 외부 표면과 챔버(604, 608)의 내부 표면 사이에 진공을 생성한다.A method and system for filling flexible film bags (502, 506) attached to faceplate (506) with a flowable composition is disclosed. The system includes chambers 604 and 608 for receiving the flexible film bags 502 and 506, and filling tubes 702 and 704 for dispensing the flowable composition into the flexible film bags 502 and 506, Filling tubes 702 and 704 are disposed at least partially in film bags 502 and 506. The system also includes a first pump 640 in fluid communication with the chamber, the first pump 640 being flexible film bag 502 such that the flexible film bags 502 and 506 expand from a non-expanded state to an expanded state. , 506 between the outer surface and the inner surfaces of the chambers 604, 608.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조Cross reference to related applications
본 출원은 그 개시 내용이 참조에 의해 본 명세서에 통합되는 2017년 12월 8일자 출원된 미국 특허 가출원 제62/596,616호에 대해 우선권을 주장한다.This application claims priority to United States Provisional Patent Application No. 62/596,616, filed December 8, 2017, the disclosure of which is incorporated herein by reference.
본 발명은 패키지를 유동성 조성물로 충전하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for filling a package with a flowable composition.
다양한 조성물은 코킹 건(caulking gun) 및 다른 유형의 분배 메커니즘에 사용하기 위해 튜브형 카트리지에서 포장된다. 일부 경우에, 분배 메커니즘은 나란한 2개 이상의 카트리지를 취하여서, 카트리지들의 내용물은 동시에 분배되고 퇴적 지점(point of deposition)을 향해 유동함에 따라서 혼합기에서 혼합된다. 전형적으로, 이러한 카트리지들은 플라스틱 튜브, 또는 코팅 또는 합판 판지 등을 이용하였다. 더욱이, 튜브들은 일반적으로 하나의 최종 포장을 통해 충전된 가요성 패키징을 포함하고, 그 후에 클로저가 그 위에 배치된다. 2개의 성분을 분배하기 위해 이러한 나란한 카트리지들을 사용하는 것은 상당한 양의 폐기물과 비용을 수반한다.Various compositions are packaged in tubular cartridges for use in caulking guns and other types of dispensing mechanisms. In some cases, the dispensing mechanism takes two or more cartridges side by side, so that the contents of the cartridges are dispensed simultaneously and mixed in the mixer as it flows toward the point of deposition. Typically, these cartridges used plastic tubes, or coated or plywood cardboard. Moreover, the tubes generally include flexible packaging filled through one final packaging, after which a closure is placed thereon. The use of these side-by-side cartridges to dispense two components entails a significant amount of waste and cost.
이러한 가요성 패키징을 충전할 때, 공지된 충전 용적을 충전 장치에 설정할 수 있도록 패키징을 일정한 용적으로 충전하는 것이 중요하다. 그러나, 충전하는 동안, 각각의 가요성 패키징 유닛이 상이한 양의 유동성 조성물로 충전되게 하는 많은 용적 충전 불일치가 발생할 수 있다. 이들 불일치는 충전 동안 유동성 조성물 내에 공기 포획, 가요성 패키징의 고르지 않은 전개, 또는 충전 작업을 수행하는 충전 튜브의 가요성 패키징으로부터의 부적절한 후퇴 속도와 같은 요인에 기인할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이전에 제시된 해결책 중 하나는 충전 작업 동안 가요성 패키징의 내부에 정압(positive pressure)을 인가하는 것이다. 그러나, 이러한 방법은 충전 동안 유동성 조성물에 의해 정압의 소스가 오염될 위험이 있음에 따라서 일부 단점을 가진다.When filling such flexible packaging, it is important to fill the packaging with a constant volume so that a known filling volume can be set in the charging device. However, during filling, many volumetric filling mismatches can occur that cause each flexible packaging unit to be filled with a different amount of flowable composition. These inconsistencies can be attributed to factors such as air entrapment in the flowable composition during filling, uneven deployment of flexible packaging, or improper retraction rates from flexible packaging of the filling tube to perform filling operations. One of the solutions previously presented to solve this problem is to apply a positive pressure to the inside of the flexible packaging during the filling operation. However, this method has some disadvantages as there is a risk of contamination of the source of static pressure by the flowable composition during filling.
결과적으로, 원하는 최대 용량까지 가요성 패키징을 유동성 조성물로 일관되게 충전하기 위한 시스템 및 방법이 필요하다.Consequently, there is a need for a system and method for consistently filling flexible packaging with a flowable composition up to a desired maximum dose.
본 개시 내용의 실시예는 면판(face plate)에 부착된 가요성 필름 백을 유동성 조성물로 충전하는 방법이다. 방법은 가요성 필름 백을 챔버 내로 삽입하고 가요성 필름 백이 비팽창 상태로부터 팽창된 상태로 팽창하도록 가요성 필름 백의 외부 표면과 챔버의 내부 표면 사이에 진공을 생성하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 면판을 통해 가요성 필름 팩 내로 충전 튜브를 삽입하는 단계, 및 충전 튜브를 통해 가요성 필름 백 내로 유동성 조성물을 분배하는 단계를 포함한다.An embodiment of the present disclosure is a method of filling a flexible film bag attached to a face plate with a flowable composition. The method includes inserting a flexible film bag into the chamber and creating a vacuum between the outer surface of the flexible film bag and the inner surface of the chamber such that the flexible film bag expands from a non-expanded state to an expanded state. The method also includes inserting the filling tube through the faceplate into the flexible film pack, and dispensing the flowable composition through the filling tube into the flexible film bag.
본 개시 내용의 다른 실시예는 면판에 부착된 가요성 필름 백을 유동성 조성물로 충전하기 위한 시스템이다. 시스템은 가요성 필름 백을 수용하기 위한 챔버, 및 가요성 필름 백 내로 유동성 조성물을 분배하기 위한 충전 튜브를 포함하고, 충전 튜브는 가요성 필름 백 내로 적어도 부분적으로 삽입되도록 구성된다. 시스템은 또한 챔버와 유체 연통하는 제1 펌프를 포함하고, 제1 펌프가 가요성 필름 백의 외부 표면과 챔버의 내부 표면 사이에 진공을 생성하여서, 가요성 필름 백은 비팽창 상태로부터 팽창 상태로 팽창한다.Another embodiment of the present disclosure is a system for filling a flexible film bag attached to a faceplate with a flowable composition. The system includes a chamber for receiving the flexible film bag, and a filling tube for dispensing the flowable composition into the flexible film bag, the filling tube being configured to be at least partially inserted into the flexible film bag. The system also includes a first pump in fluid communication with the chamber, wherein the first pump creates a vacuum between the outer surface of the flexible film bag and the inner surface of the chamber, so that the flexible film bag expands from a non-expanded state to an expanded state. do.
전술한 요약뿐만 아니라 다음의 상세한 설명은 첨부 도면과 함께 읽을 때 더욱 잘 이해될 것이다. 도면은 본 개시 내용의 예시적인 실시예를 도시한다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배열 및 수단으로 제한되지 않음을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 필름 팩 용기가 안착된 카트리지 분배기의 부분 종단면도;
도 2는 도 1의 선 2-2를 따르는 필름 팩 용기 및 분배기의 단면도;
도 3은 도 1의 필름 팩 용기의 종단면도;
도 4는 필름 팩 용기의 면판의 측면도;
도 4a는 도 2 및 도 3에 도시된 필름 팩 용기의 면판의 배면도;
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 필름 팩의 면판의 정면도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 필름 팩 용기의 대안적인 실시예의 종단면도;
도 7은 도 6의 면판의 정면도;
도 8은 도 6의 면판의 배면도;
도 9는 동축 맨드릴에 장착되고 몰드 내에 배치되어 면판을 형성하는 필름 백의 개략도;
도 10은 나란한 백을 가지는 필름 팩 용기를 제조하기 위한 도 9와 유사한 도면;
도 11은 백 중 하나 내로 유동성 조성물을 도입하기 위해 면판에 결합된 분배기 튜브를 가지는 필름 백/면판 조립체의 개략도.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따라서 사용하기 위한 캡의 측면도;
도 12b는 도 12a의 캡의 배면도;
도 13a는 본 발명의 실시예에 따라서 사용하기 위한 커플러의 측면도;
도 13b는 도 13a의 커플러의 정면도;
도 14는 본 발명의 실시예에 따라서 사용하기 위한 정적 혼합기의 종단면도;
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 몰드 캐비티 필름 및 오버몰딩된 면판의 개략도;
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 하단부의 충전 및 밀봉 전의 이중 필름 백의 도면;
도 17a는 본 발명의 실시예에 따른 단편적인 단일 백의 도면;
도 17b는 도 17a의 단편적인 단일 백의 도면;
도 18은 Konuma의 라이센스인 것으로 이해되고 미국 특허 제5,593,066호에 따라서 제조된 단일 백의 도면;
도 19는 관형 필름 백의 하단부에 결합된 베이스 폐쇄 부재를 가지는 도 18의 필름 백의 확대된 단편 부분의 도면;
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 필름 백을 이용하는 성분 전달 시스템의 제1 부분을 도시한 도면;
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 성분 전달 시스템의 제2 부분을 도시한 도면;
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 성분 전달 시스템의 제2 부분의 슬리브들 내로 부분적으로 설치된 제1 부분의 필름 백의 부분적으로 조립된 상태를 도시한 도면;
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 성분 전달 시스템의 제1 부분의 혼합 및 분배 섹션의 확대도;
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 슬리브, 필름 백 및 셔틀의 대안적인 배열을 도시한 도면;
도 25는 도 1에 도시된 것과 유사한 카트리지 분배기에서 이용되는 도 24의 대안적인 슬리브를 도시한 도면;
도 26a는 제1 충전 작업을 도시한 도면;
도 26b는 제2 충전 작업을 도시한 도면;
도 27a는 본 발명의 실시예에 따라 팽팽한 상태의 2개의 필름 백을 포함하는 필름 팩을 도시한 도면;
도 27b는 운반을 위해 배열된 도 27a에 도시된 팽팽한 상태의 다수의 필름 팩을 도시한 도면;
도 28은 도 27a에 도시된 필름 팩의 평면 사시도;
도 29a는 본 발명의 실시예에 따른 필름 팩의 필름 백들을 충전하기 위한 충전 시스템을 도시한 도면;
도 29b는 필름 팩의 필름 백들이 비팽창 상태에 있는, 필름 팩이 결합된 도 29a의 충전 시스템을 도시한 도면;
도 29c는 필름 팩의 필름 백들이 팽창 상태에 있는, 필름 팩이 결합된 도 29a의 충전 시스템을 도시한 도면;
도 30은 도 29a의 충전 시스템의 개략도; 및
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 도 29a에 도시된 충전 시스템을 사용하여 필름 팩을 충전하기 위한 방법의 공정 흐름도.In addition to the foregoing summary, the following detailed description will be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. The drawings show exemplary embodiments of the present disclosure. However, it should be understood that the present application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
1 is a partial longitudinal sectional view of a cartridge dispenser seated with a film pack container according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view of the film pack container and dispenser along line 2-2 of FIG. 1;
3 is a longitudinal sectional view of the film pack container of FIG. 1;
4 is a side view of the face plate of the film pack container;
4A is a rear view of the face plate of the film pack container shown in FIGS. 2 and 3;
5 is a front view of the face plate of the film pack shown in FIGS. 2 and 3;
6 is a longitudinal sectional view of an alternative embodiment of a film pack container according to an embodiment of the present invention;
7 is a front view of the face plate of FIG. 6;
8 is a rear view of the face plate of FIG. 6;
9 is a schematic view of a film bag mounted on a coaxial mandrel and disposed in a mold to form a faceplate;
10 is a view similar to FIG. 9 for manufacturing a film pack container having a side-by-side bag;
11 is a schematic view of a film bag/faceplate assembly having a distributor tube coupled to a faceplate to introduce a flowable composition into one of the bags.
12A is a side view of a cap for use in accordance with an embodiment of the present invention;
12B is a rear view of the cap of FIG. 12A;
13A is a side view of a coupler for use in accordance with an embodiment of the present invention;
13B is a front view of the coupler of FIG. 13A;
14 is a longitudinal sectional view of a static mixer for use in accordance with an embodiment of the present invention;
15 is a schematic view of a mold cavity film and an overmolded face plate according to an embodiment of the present invention;
16 is a view of a double film bag before filling and sealing of the lower part according to an embodiment of the present invention;
17A is a fragmentary single bag view according to an embodiment of the present invention;
17B is a view of the fragmentary single bag of FIG. 17A;
18 is a view of a single bag understood to be Konuma's license and made in accordance with US Pat. No. 5,593,066;
19 is an enlarged fragmentary portion of the film bag of FIG. 18 having a base closure member coupled to the lower end of the tubular film bag;
20 shows a first portion of a component delivery system using a film bag according to an embodiment of the present invention;
21 shows a second part of a component delivery system according to an embodiment of the present invention;
22 shows a partially assembled state of a film bag of a first part partially installed into sleeves of a second part of a component delivery system according to an embodiment of the present invention;
23 is an enlarged view of a mixing and dispensing section of a first portion of a component delivery system according to an embodiment of the present invention;
24 shows an alternative arrangement of a sleeve, film bag and shuttle according to an embodiment of the present invention;
25 shows an alternative sleeve of FIG. 24 used in a cartridge dispenser similar to that shown in FIG. 1;
26A shows a first filling operation;
26B shows a second charging operation;
27A shows a film pack comprising two film bags in a taut state according to an embodiment of the present invention;
27B shows multiple film packs in the taut state shown in FIG. 27A arranged for transport;
28 is a plan perspective view of the film pack shown in FIG. 27A;
29A shows a filling system for filling film bags of a film pack according to an embodiment of the present invention;
FIG. 29B shows the filling system of FIG. 29A with a film pack in which the film bags of the film pack are in an unexpanded state;
FIG. 29C shows the filling system of FIG. 29A with a film pack in which the film bags of the film pack are in an expanded state;
30 is a schematic view of the charging system of FIG. 29A; And
31 is a process flow diagram of a method for filling a film pack using the filling system shown in FIG. 29A in accordance with an embodiment of the present invention.
유동성 조성물로 충전되도록 구성된 2개의 가요성 필름 백(502, 504), 필름 백(502, 504)들을 일관성있게 충전하기 위한 충전 시스템(600)을 포함하는 필름 팩(500), 및 필름 백(502, 504)들을 충전하기 위한 방법이 본 명세서에 설명된다. 필름 팩(500)은 Westlake, Ohio에 소재하는 Northson Corporation에 의해 제조된 Film-Pak®을 포함할 수 있다. 특정 용어는 단지 편의를 위해 다음의 설명에서 요소를 설명하는데 사용되며 제한적인 것은 아니다. "우측", "좌측", "하부" 및 "상부"라는 단어는 참조되는 도면에서의 방향을 지정한다. "내부" 및 "외부"라는 용어는 언급된 특징 및 그 관련 부분을 설명하도록 설명의 기하학적 중심을 향하고 멀어지는 방향을 각각 지칭한다. 상기 용어는 상기 열거된 단어, 그 파생어 및 유사한 수입 단어를 포함한다.A
먼저 도 1을 참조하면, 충전된 필름 백 카트리지(12)가 안착된 종래의 코킹 건(10)이 도시되어 있다. 코킹 건(10)은 아치형 하우징(14), 단부판(16), 피스톤/로드(18) 및 액튜에이터 조립체(20)를 가진다. 하우징(14)에는 원통형 슬리브(22)에 지지되는 카트리지(12)와, 피스톤/로드(18)에 의해 슬리브(22) 내에서 카트리지(12)에 거슬러 이동되는 원통형 셔틀(24)이 배치된다.Referring first to FIG. 1, a conventional caulking gun 10 with a filled film bag cartridge 12 is shown. The caulking gun 10 has an arcuate housing 14, an
다음으로 도 2 내지 도 5를 참조하면, 외부 환형 백(26), 내부 원통형 백(28), 및 백(26, 28)들의 한쪽 단부가 결합되는 대체로 도면 부호 30으로 지시된 면판이 있는 필름 백 카트리지(12)가 도시되어 있다. 면판(30)은 백(26, 28)들이 접착되는 표면을 제공하는 후향 돌출 플랜지(32)들과, 대체로 도면 부호 34로 지시된 배출 개구를 가진다. 노즈피스(nosepiece)(36)가 배출 개구(34) 주위로 연장되고 전방으로 연장된다. 백(26, 28)들의 반대편 단부는 단면 해칭(38)에 의해 지시된 바와 같이 밀봉된다.Referring next to FIGS. 2-5, a film bag with a faceplate, generally indicated by
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 면판(30)에 있는 배출 개구(34)는 백(26)의 내용물이 부분(40)을 통해 유동하고 백(28)의 내용물이 부분(42)을 통해 유동하는 것을 가능하게 한다. 노즈피스(36)를 관통한 통로는, 2개의 스트림이 정적 혼합기(50)로 들어갈 때까지 2개의 스트림의 분리를 유지하고 노즈피스(36) 상에 고정되는 칸막이(48)를 가진다.4 and 5, the
다음으로 도 6 내지 도 8을 참조하면, 카트리지(12b)는 상이한 단면적(약 3 : 1의 비율)을 가지는 한 쌍의 대체로 원통형인 백(52, 54)을 가진다. 원통형 백(52, 54)들의 한쪽 단부는 면판(58)의 플랜지(56)들에 접착된다. 제1 실시예에서와 같이, 배출 개구(60)와 그 주위로 연장되는 노즈피스(62)가 있다. 개구(60)는 백(52)의 내용물이 부분(66)을 통해 유동하고 백(54)의 내용물이 부분(68)을 통해 유동하도록 칸막이(64)를 가진다. 노즈피스(62)는 협력하고 정렬된 격벽(70)을 가지며, 백들의 양쪽 단부는 밀봉구(72)에 의해 밀봉된다.Referring next to Figures 6-8, cartridge 12b has a pair of generally
다음으로 도 9를 참조하면, 동축 백(26, 28)들의 단부 주위에 면판(30)을 일체로 몰딩하고 조립체에 있는 성분을 결합하기 위한 몰드 조립체가 개략적으로 도시되어 있다. 몰드(76)에 있는 보완 캐비티(74)에 환형 맨드릴(78) 및 동축 원통형 맨드릴(80)이 안착되며, 이러한 것들은 환형 백(26) 및 원통형 백(28)을 슬라이딩 가능하게 그 위에 지지한다. 맨드릴(78, 80)들은 베이스(82) 상에 지지되고, 2차 코어(84)는 면판(30)에 필요한 구성에 대응하는 캐비티 부분(86)을 제공하도록 맨드릴(78, 80)과 협력하기 위해 하향 연장된다.Referring next to Figure 9, a mold assembly is schematically illustrated for integrally molding the
용융된 합성 수지는 플랜지(32), 배출 개구(34) 및 노즈피스(36)를 포함하는 원하는 면판(30)을 생산하도록 런너(도시되지 않음)들을 통해 캐비티 부분(86)으로 주입된다. 용융된 수지는 백(26, 28)들과 면판(30) 사이에 강한 결합을 실행하도록 백(26, 28)들의 노출된 단부를 가열한다. 냉각 후에, 몰드(76)가 개방되고, 맨드릴 고정구는 빼내진다. 필름 백(26, 28)들은 맨드릴(78, 80)로부터 슬라이딩되고, 백들의 양쪽 단부는 밀봉되어 빈 카트리지를 제공한다.The molten synthetic resin is injected into the
다음으로 도 10을 참조하면, 도 6 내지 도 8의 실시예를 위해 백(52, 54)들을 몰딩하여 면판(58)에 결합하기 위한 몰드 조립체가 도시되어 있다. 큰 직경의 맨드릴(88) 및 작은 직경의 맨드릴(90)은 베이스(92) 상에 지지되고, 몰드(96)의 캐비티(94)에서 맨드릴들에 지지되는 백(52, 54)들을 가진다. 2차 코어(98)는 몰드 캐비티(94)와 협력하여 캐비티 부분을 제공하며, 캐비티 부분에서, 백(52, 54)들의 단부는 수지가 그 주위로 유동하여 면판(58)을 형성하고 성분들을 결합하도록 노출된다. 냉각 후에, 맨드릴 조립체는 몰드(96)로부터 빼내지고, 면판 및 백들은 이로부터 제거되어 빈 카트리지를 제공한다.Referring next to FIG. 10, a mold assembly is shown for molding the
다음으로 도 11을 참조하면, 빈 카트리지(12a)는 고정구(도시되지 않음) 상에 지지되고, 공기는 백(52, 54)들로부터 비워진다. 제1 유동성 조성물은 면판(58)에 안착된 충전 튜브(100)를 통해 작은 백(54) 내로 주입된다. 일반적으로, 유동성 조성물은 노즈피스(62) 내로 연장될 것이다. 백(54)이 충전된 후에, 유사한 충전 튜브(도시되지 않음)가 노즈피스(62) 내로 삽입되고, 유동성 조성물은 큰 백(52) 내로 주입된다.Referring next to Figure 11, an
이제 도 12a, 도 12b, 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 백이 충전된 후에, 캡(102)은, 캡(102) 상의 플랜지(106)에 기대고 노즈피스(62) 상으로 나사 결합되는 암나사 커플러(104)에 의해 노즈피스(62)에 고정된다. 캡(102)은 노즈피스(62) 내로 연장되는 부분(108)들을 가진다. 커플러(104)는 또한 커플러(104)가 혼합기(110)의 플랜지(112)에 기대기 때문에 정적 혼합기(110)를 장착하는 역할을 한다.Referring now to FIGS. 12A, 12B, 13A, and 13B, after the bag is filled, the
도 16은 본 출원의 양수인에 의해 상업적으로 판매되는 이중 필름 팩 카트리지의 도면이다. 필름 팩들은 나란하고, 면판은 관형 필름 백들의 단부 주위에 배치된다.16 is a diagram of a dual film pack cartridge sold commercially by the assignee of the present application. The film packs are side by side, and the faceplate is placed around the end of the tubular film bags.
도 17a는 이중 백 및 면판의 도면이다.17A is a view of a double bag and faceplate.
도 17b는 그 확대 부분의 도면이다.It is a figure of the enlarged part.
도 18은 Konuma 등의 특허에 따라서 만들어진 단일 필름 백 카트리지의 도면이다. 18 is a view of a single film bag cartridge made in accordance with the patent of Konuma et al.
도 19는 Konuma 백 보강 부재 조립체의 확대 부분도이다. 필름 백은 보강 부재의 주변 주위에 배치되고 보강 부재의 외부 표면에 접착된다.19 is an enlarged partial view of the Konuma bag reinforcement member assembly. The film bag is disposed around the periphery of the reinforcing member and adheres to the outer surface of the reinforcing member.
적절하게 구성된 몰드 캐비티에서 맨드릴의 상단부들을 지지하는 것에 의해, 용융된 수지는 필름 백의 상단부 주위로 유동하여, 필름 백을 용융되게 하여 캐비티 내로 유동하는 용융된 수지와 혼합되게 한다.By supporting the top ends of the mandrel in a properly constructed mold cavity, the molten resin flows around the top of the film bag, causing the film bag to melt and mix with the molten resin flowing into the cavity.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "배출" 개구는 단일 구획 개구 및 이격된 개별 개구를 포함한다. 구성 및 크기는 관통 유동하는 용적 및 백 구성에 따라 달라질 것이다.As used herein, the term “exhaust” opening includes single compartment openings and spaced individual openings. Configuration and size will vary depending on the volume and bag configuration that flows through.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "합성 수지"는 단독 중합체 및 공중합체, 및 충전제, 보강 원소 등을 포함하는 다양한 첨가제를 포함한다. 필름 백들의 예에서, 합성 수지는 첨가제의 유무에 관계없이 균질한 필름들뿐만 아니라 상이한 수지들의 라미네이트를 포함한다. 바람직한 수지는 폴리프로필렌이지만, 폴리에틸렌 및 나일론이 또한 사용될 수 있다. 일부 적용에 대해, 나일론의 중심 층 및 폴리프로필렌의 내부 및 외부 층들을 가지는 복합 필름을 사용하는 것이 바람직하다.As used herein, the term "synthetic resin" includes homopolymers and copolymers, and various additives including fillers, reinforcing elements, and the like. In the example of film bags, the synthetic resin includes a homogeneous film with or without additives as well as a laminate of different resins. Preferred resins are polypropylene, but polyethylene and nylon can also be used. For some applications, it is desirable to use a composite film having a central layer of nylon and inner and outer layers of polypropylene.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로 동일한" 조성물은 강하게 결합될 유사한 화학제의 수지를 지칭한다. 라미네이트의 예에서, 면판에 접착될 백의 표면을 제공하는 수지 층은 백이 면판에 단단히 결합될 수 있도록 면판의 수지와 실질적으로 동일하여야 한다.As used herein, the term “substantially identical” composition refers to the resin of a similar chemical agent to be strongly bound. In the example of the laminate, the resin layer that provides the surface of the bag to be adhered to the faceplate should be substantially the same as the resin of the faceplate so that the bag can be firmly bonded to the faceplate.
필름 백은 일반적으로 원하는 길이로 절단된 관형 필름으로 형성된다. 블로운 필름(blown film)이 바람직할지라도, 평탄 필름은 중첩된 가장자리들이 결합된 튜브로 형성될 수 있다. 면판에 대해 멀리 있는 백들의 단부의 결합은 접착제, 열, 음파 용접, 및 다른 용이하게 이용 가능한 기술에 의해 수행될 수 있다. 필름의 외부에 면판을 오버몰딩하는 출원인의 공정은 사전 성형된 부재들을 이용하여 2차 작업을 제거한다. 본 공정은 필름 및 면판들의 수지를 보다 양호하게 결합하고 혼합하는 내용물에 의한 내충격성과 같은 원하는 특성을 제공하는 하나 이상의 수지를 포함하는 라미네이트된 필름들의 백의 사용을 허용하는 것을 알 수 있다.The film bag is generally formed from a tubular film cut to a desired length. Although a blown film is preferred, the flat film can be formed from a tube with overlapping edges combined. Bonding of the ends of the bags remote to the faceplate can be performed by adhesive, heat, sonic welding, and other readily available techniques. Applicant's process of overmolding the faceplate on the outside of the film eliminates secondary operations using preformed members. It can be seen that this process allows the use of a bag of laminated films comprising one or more resins that provide the desired properties, such as impact resistance by the contents of better bonding and mixing the resin of the film and face plates.
대조적으로, Konuma의 필름/보강 부재의 현미경 분석은 다수의 한정된 층을 보이는데 반하여, 본 발명의 오버몰딩은, 백이 면판의 내측에 배치되고 경계면에서 층들이 뚜렷하지 않은 본질적으로 균일한 조성의 통합된 구조를 생성한다.In contrast, microscopic analysis of Konuma's film/reinforcing member shows a number of defined layers, whereas the overmolding of the present invention incorporates an essentially uniform composition in which the bag is placed inside the faceplate and the layers are not distinct at the interface. Create a structure.
밀봉제, 접착제, 보호제, 페인트 및 기타 코팅 재료, 발포체 등을 포함하는 다양한 유동성 조성물이 필름 팩에 사용될 수 있다. 노출된 필름 및 면판은 이에 의해 악영향을 받지 않는 조성을 가져야 한다. 정적 혼합기를 빠져 나가는 혼합된 성분들은 가압 공기 공급원 및 적합한 노즈피스 조립체를 사용하여 직접적으로 도포되거나 또는 분무될 수 있다.Various flowable compositions can be used in film packs, including sealants, adhesives, protective agents, paints and other coating materials, foams, and the like. The exposed film and face plate should have a composition that is not adversely affected by this. The mixed components exiting the static mixer can be applied directly or sprayed using a pressurized air source and a suitable nosepiece assembly.
필름 팩에서 백들의 치수(단면적)는 2개의 성분이 비례적으로 혼합되는 것을 가능하게 할 것이다. 1:1 비율을 위하여, 백들은 동일한 단면적을 가진다. 3:1 비율을 위하여, 백들 중 하나는 다른 하나의 단면적의 3배인 단면적을 가질 것이다. 조성물들의 상대 점도 또는 비율이 정당화될 때, 배출 개구들은 또한 이를 통한 유동을 촉진하거나 지연시키도록 맞춤화될 수 있다.The dimensions (cross-sectional area) of the bags in the film pack will allow the two components to be proportionally mixed. For a 1:1 ratio, the bags have the same cross-sectional area. For a 3:1 ratio, one of the bags will have a cross-sectional area that is three times the cross-sectional area of the other. When the relative viscosity or proportions of the compositions are justified, the outlet openings can also be customized to promote or delay flow through it.
배출 개구는 여러 가지 상이한 구성을 취할 수 있지만, 유동성 조성물들이 노즈피스로 보내진 후에 유동성 조성물들의 분할을 제공해야 한다. 더욱이, 개별 부분의 구성 및 치수화는 유동성 조성물들 중 하나가 점도에서의 변화, 상이한 비율 등을 수용하도록 제한을 제공할 수 있다.The exit opening can take a number of different configurations, but it must provide for splitting of the flowable compositions after they are sent to the nosepiece. Moreover, the construction and sizing of individual parts can provide limitations such that one of the flowable compositions accommodates changes in viscosity, different proportions, and the like.
분배기들은 재사용될 수 있는 합성 수지, 나선형 권취 판지, 금속, 및 라미네이트의 원통형 튜브를 슬리브로서 편리하게 사용한다. 피스톤의 푸셔에 의해 동작되는 셔틀의 사용에 의해, 셔틀들은 백들을 압축하도록 백들에 거슬러 슬리브에서 이동된다. 필름 팩들이 부분적으로만 배출될 때, 정적 혼합기는 제거되거 폐기될 수 있으며, 캡은 노즈피스에 배치된다. 내용물이 완전히 배출되면, 정적 혼합기는 제거되고, 필름 팩은 슬리브로부터 제거될 수 있으며; 둘 모두 폐기된다. 새로운 필름 팩은 분배기에서의 배치 전에 거꾸로 회전된 슬리브에 배치될 수 있다. 그러므로, 셔틀은 슬리브와 카트리지가 분배기에 배치될 때 피스톤의 푸셔에 의해 작용되도록 분배기의 반대편 단부에 있다. 그러므로, 배출된 필름 팩 카트리지들과 정적 혼합기들은 폐기되지만, 분배기들, 슬리브들, 및 셔틀들은 모두 재사용 가능하다. 이와 같이, 전술한 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터, 본 발명의 필름 백 카트리지들은 제조가 비교적 간단하고 성분들이 양호한 밀봉을 제공하도록 결합된다는 것을 알 수 있다. 백들은 구성 요소들의 조립 후에 용이하게 충전될 수 있다.Dispensers conveniently use cylindrical tubes of reusable synthetic resin, spiral wound cardboard, metal, and laminate as sleeves. By the use of a shuttle operated by the pusher of the piston, the shuttles are moved in the sleeve against the bags to compress the bags. When the film packs are only partially discharged, the static mixer can be removed or discarded, and the cap is placed on the nosepiece. When the contents are completely drained, the static mixer is removed and the film pack can be removed from the sleeve; Both are discarded. The new film pack can be placed in a sleeve rotated upside down prior to placement in the dispenser. Therefore, the shuttle is at the opposite end of the distributor so that the sleeve and cartridge are acted upon by the pusher of the piston when placed in the distributor. Therefore, the ejected film pack cartridges and static mixers are discarded, but the distributors, sleeves, and shuttles are all reusable. As such, from the above detailed description and accompanying drawings, it can be seen that the film bag cartridges of the present invention are relatively simple to manufacture and the components are combined to provide good sealing. The bags can be easily filled after assembly of the components.
이제 도 20 내지 도 25를 참조하면, 전술한 필름 백들을 이용하는 대안적인 성분 전달 시스템들이 도시되어 있다. 도 20은 2개의 가요성 필름 백(202, 204)(필름 백(26, 28)들과 유사한)을 이용하는 성분 전달 시스템의 제1 부분(200)을 도시한다. 2개의 가요성 필름 팩 백(202, 204)은 이와 일체로 형성된 배출 노즈피스(208)(노즈피스(36)와 유사)를 가지는 공통의 강성 면판(206)(면판(30)과 유사)을 가진다. 배출 노즈피스(208)는, 내부에 배치되고 2개의 가요성 필름 팩 백(202, 204)의 각각으로부터 유동 스트림들을 분리 유지하도록 구성되는 칸막이(도 3에서의 칸막이(48)와 관련하여 가장 잘 도시됨)를 가진다. 혼합기(210)(정적 혼합기(50)와 유사한)는 혼합기(210)의 상류측에 배치된 제1 가요성 튜브(212)를 통해 2개의 가요성 필름 팩 백(202, 204)의 각각으로부터의 유동 스트림들과 유체 연통으로 배치된다. 실시예에서, 가요성 튜브(212)는 혼합기(210)를 노즈피스(208)에 유체적으로 연결하는 단일 튜브이며, 본 명세서에 개시된 목적에 적합한, 임의의 길이일 수 있으며, 상기 길이는 일반적으로 2개의 성분이 가요성 튜브(212)를 통해 진행함에 따라서 2개의 필름 백(202, 204)으로부터 2개의 성분의 포팅 시간(potting time)에 의해 제한되고 진행하는 동안 부분적으로 혼합되는 길이일 수 있다. 실시예에서, 예를 들어 분사 팁과 같은 재료 도포기(214)는 혼합기(210)의 하류측과 유체 연통하고 이에 배치된다. 제2 가요성 튜브(216)(도 20에 부분 길이로 도시된)는 가압 가스를 통해 재료 도포기(214)에 분무 공기를 공급하기 위해 재료 도포기(214)와 유체 연통으로 배치된다.Referring now to FIGS. 20-25, alternative component delivery systems using the aforementioned film bags are shown. FIG. 20 shows a first portion 200 of a component delivery system using two
도 21은 성분 전달 시스템의 제2 부분(300)을 도시한다. 실시예에서, 제2 부분(300)은, 전방 단부(304) 및 후방 단부(306)를 각각 가지는 2개의 나란한 원통형 슬리브(302)(단지 하나만 도 21에 도시됨)를 포함하며, 2개의 셔틀(308)(도 24를 참조하여 가장 잘 도시됨)(셔틀(24)과 유사한)은 2개의 원통형 슬리브(302)의 각각의 원통형 슬리브 내부에서 그 후방 단부(306)에 근접하여 슬라이딩 가능하게 배치된다. 2개의 원통형 슬리브(302)는 가요성 필름 백(202, 204)들과 비교하여 상당히 강성이며, 도 21에 도시된 바와 같이 알루미늄, 또는 다음에 추가로 논의되는 도 24에 도시된 바와 같이 플라스틱과 같은, 본 명세서에 개시된 목적에 적합한 임의의 재료로 형성될 수 있다. 2개의 나란한 푸시 로드(310)(도 21에 단지 하나만이 도시됨)는 2개의 셔틀(308)의 각각의 셔틀과 작동 가능하게 연통으로 배치되고, 2개의 푸시 로드(310)와 작동 가능하게 연통으로 배치된 피스톤(312)에 의해 구동된다. 가압 가스(400)는 가압 가스 라인(402)을 통해 피스톤(312)을 구동하도록 이용된다. 가압 가스(400)의 유동은 트리거(322)를 통해 제어된다. 실시예에서, 가압 가스(400)는 예를 들어 공기 압축기에 의해 제공된다. 피스톤(312)은 피스톤 하우징(316)을 가지며, 2개의 원통형 슬리브(302)는 피스톤 하우징(316)에 고정식으로 부착된다. 제2 가요성 튜브(216)의 다른쪽 단부는 가압 가스(400)의 동일한 공급원에 연결되는 것으로 도 21에 도시되어 있다. 이제 도 22를 참조하면, 2개의 원통형 슬리브(302)의 각각의 슬리브의 전방 단부(304)는 슬리브(302)들의 전방 단부(304) 내로 삽입되는 2개의 가요성 필름 팩 백(202, 204)의 개별 가요성 필름 팩 백을 수용하도록 구성되고 적응된다. 실시예에서, 홀더(314)는 2개의 원통형 슬리브(302)의 각각의 전방 단부(304)에 근접하여 배치되고, 2개의 필름 팩 백(202, 204) 내부에서 유동성 재료의 분배 동안 면판(206)을 제한하도록 구성되고 적응된다. 홀더(314)는 하드웨어(318)를 통해 2개의 원통형 슬리브(302)에 고정 가능하고, 예를 들어 2개의 원통형 슬리브(302) 내로 필름 백(202, 204)들의 적재를 용이하게 하도록 슬리브에 대해 이동 가능하고 선회 가능하다.21 shows a
이제 본 발명의 실시예에 따른 성분 전달 시스템의 제1 부분(200)의 혼합 및 분배 섹션의 확대도를 도시한 도 23을 참조한다. 제2 부분(300)을 통해 분배될 때 필름 팩 백(202, 204)들로부터의 유동성 재료는 가요성 튜브(212)를 통하고 혼합기(210)를 통해 재료 도포기(214)(예를 들어, 분사 팁)로 진행한다. 가압 가스(400)로부터의 분무 공기는 가요성 튜브(216)를 통해 트리거 조립체(220)에 제공된다. 트리거 스위치(222)의 작동은 가압 가스가 연결 튜브(224) 및 커플링(226)을 통해 진행하여, 재료 도포기(214)에 분무 공기를 제공하는 것을 허용한다. 재료 도포기(214)가 분사 팁인 실시예에서, 분무 공기는 유동성 재료의 분사를 용이하게 하고, 가요성 튜브(216)는 예를 들어 맨홀 커버를 통해 지면 아래와 같이 비좁은 장소(close quarter)에서 분사를 용이하게 한다.Reference is now made to FIG. 23, which shows an enlarged view of the mixing and dispensing section of the first portion 200 of the component delivery system according to an embodiment of the present invention. The flowable material from the
전술한 바와 같이, 2개의 원통형 슬리브(302)는 본 명세서에 개시된 목적에 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다. 도 21 및 도 22에서, 예시적인 원통형 슬리브(302)들은 알루미늄으로 만들어졌다. 이제 도 24를 참조하면, 2개의 원통형 슬리브(352), 필름 백(202, 204)들, 및 셔틀(308)들의 대안적인 배열이 도시되며, 여기에서, 2개의 원통형 슬리브(352)는 플라스틱으로 만들어진다. 슬리브(352)들 내로의 필름 백(202, 204)들의 조립은 도 22와 관련하여 논의된 것과 유사하며, 여기에서, 2개의 셔틀(308)은 슬리브(352)들의 후방 단부(356) 내로 삽입되는 반면에, 필름 백(202, 204)들은 슬리브(352)들의 전방 단부(354) 내로 삽입된다. 원통형 슬리브(352)들에서 필름 백(202, 204)들의 조합은 도 1의 필름 백 카트리지(12) 및 슬리브(22)처럼 작용하며, 여기에서, 슬리브(352)가 또한 재사용 가능하고, 소모된 필름 백(202) 204들은 일회용이다. 조합이 슬리브(352)들을 통해 카트리지 형태로 조립되고 필름 백(202, 204)들이 유동성 재료로 충전될 때, 밀봉 캡(218)은 노즈피스(208) 위에 배치되어, 필름 백(202, 204)들 내부의 유동성 재료의 누출 및 조기 경화를 방지한다.As mentioned above, the two
슬리브(352)들에서 필름 백(202, 204)들로부터 유동성 재료의 분배를 용이하게 하도록, 이제 도 25를 참조하면, 카트리지로부터 유동성 재료를 분배하는데 적합한 코킹 건형 분배기(380)가 사용된다(도 1의 코킹 건(10)과 유사한). 도 21과 관련하여 위에서 논의된 분배 작용과 유사하게, 슬리브(352)들 내부의 셔틀(308)들은 차례로 가압 가스(400)에 의해 구동되는 피스톤(예를 들어 피스톤(312)과 유사한)에 의해 구동되는 2개의 푸시 로드(360)에 의해 구동된다.To facilitate the distribution of the flowable material from the
이제 도 24를 다시 참조하면, 각각의 셔틀(308)은 외부 원통형 원주를 가지는 원통형 디스크의 형상과 유사한 형상, 및 외부 원주 둘레에 배치된 복수의 개별가요성 핑거(320)를 가진다. 셔틀(308)들이 각각의 슬리브(302, 352)에 조립될 때, 각각의 셔틀(308)의 복수의 가요성 핑거(320)는 각각의 슬리브(302, 352)의 내부 원통형 표면과 비밀봉 슬라이딩 결합으로 반경 방향으로 내향하여 구부러진다. 가요성 핑거(320)들 중 인접한 것들 사이의 간격은 분배 작업 동안 슬리브(302, 352)들의 내부(즉, 셔틀(308)들, 슬리브(302, 352)들 및 필름 백(202, 204)들 사이)의 포획된 공기가 빠져나가는 것을 허용한다.Referring again to FIG. 24, each
도 27a 내지 도 28을 계속 참조하여, 본 발명에 따른 필름 팩(500)은 한 쌍의 가요성 필름 백(502, 504)을 포함한다. 각각의 필름 백(502, 504)은 전술한 바와 같은 필름 백(26, 28)들 뿐만 아니라 필름 백(202, 204)들과 유사할 수 있다. 가요성 필름 백(502)은 길이 방향(L)을 따라서 근위 단부(502a), 및 근위 단부(502a) 반대편의 원위 단부(502b)를 한정한다. 마찬가지로, 필름 백(504)은 길이 방향을 따라서 근위 단부(504a), 및 근위 단부(504a) 반대편의 원위 단부(504b)를 한정한다. 필름 백(502, 504)들은 전술한 바와 같이 면판(30 및 206)들과 유사할 수 있는 강성 면판(506)을 통해 결합될 수 있다. 조립될 때, 면판(506)의 제1 부분(506a)은 필름 백(502)의 근위 단부(502a)에 부착되고, 면판(506)의 제2 부분(506b)은 필름 백(504)의 근위 단부(504a)에 부착된다. 면판(506)의 제1 부분(506a) 및 제2 부분(506b)은 서로 해제 가능하게 결합될 수 있다. 필름 백(502, 504)들의 각각은 실질적으로 가요성인 단층 또는 다층 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 필름 백은 임의의 가요성 중합체 또는 금속을 포함할 수 있다. 다층 구성에서, 필름 백(502, 504)들의 벽은 중합체와 같은 제1 재료를 포함하는 외부 층 및 내부 층을 포함할 수 있다. 추가적으로, 금속과 같은 제2 재료를 포함하는 중앙 층은 제1 재료의 내부 및 외부 층들에 의해 경계가 정해질 수 있다.With continued reference to FIGS. 27A-28, the
면판(506)은 필름 백(502, 504)들 반대편의 면판(506)으로부터 근위로 연장되는 노즈피스(508)를 한정할 수 있다. 노즈피스(508)는 전술한 바와 같이 노즈피스(36 또는 208)와 유사할 수 있다. 면판(506)처럼, 노즈피스(508)는 제1 부분(508a), 및 제1 부분(508a)에 해제 가능하게 결합된 제2 부분(508b)을 한정할 수 있다. 노즈피스(508)는 2개의 가요성 필름 백(502, 504)의 각각으로부터 분리된 유동 스트림들을 유지하도록 내부적으로 배치되고 구성되는 칸막이(512)를 포함할 수 있다. 칸막이(512)는 노즈피스(508)의 제1 및 제2 부분(508a, 508b)들 모두에 의해 부분적으로 한정될 수 있으며, 제1 배출 개구(510a)를 제2 배출 개구(510b)로부터 분리하도록 기능할 수 있고, 여기에서 제1 및 제2 배출 개구(510a, 510b)들의 각각은 노즈피스(508)를 통해 연장된다. 필름 팩(500)이 조립될 때, 제1 유동성 조성물은 필름 백(502)으로부터 제1 배출 개구(510a)를 통해 유동할 수 있으며, 제1 유동성 조성물과 동일하거나 상이할 수 있는 제2 유동성 조성물은 필름 백(504)으로부터 제2 배출 개구(510b)를 통해 유동할 수 있다. 노즈피스(508)는 제1 및 제2 유동성 조성물들을 혼합하기 위해 전술한 혼합기(210)와 같은 정적 혼합기에 부착될 수 있다.The
도 28에 도시된 바와 같이, 면판(506)의 제1 부분(506a)은 제1 충전 포트(507a)를 한정할 수 있고, 면판(506)의 제2 부분(506b)은 제1 충전 포트(507a)로부터 이격된 제2 충전 포트(507b)를 한정할 수 있다. 제1 충전 포트(507a)는 필름 백(502) 위에 중심을 두고 이와 유체 연통할 수 있는 반면에, 제2 충전 포트(507b)는 제2 필름 백(504) 위에 중심을 두고 이와 유체 연통할 수 있다. 제1 및 제2 충전 포트(507a, 507b)들은 후술하는 바와 같이 필름 백(502, 504)들을 충전하기 위한 충전 작업에서 이용될 수 있다.As shown in FIG. 28, the
도 29a 내지 도 30을 계속 참조하면, 필름 팩(500)의 가요성 필름 백(502, 504)들을 충전하기 위한 충전 시스템(600)이 설명될 것이다. 충전 시스템(600)은 충전 전에 필름 백(502, 504)들을 팽창시키기 위한 진공 디바이스(602)를 포함할 수 있다. 진공 디바이스(602)는 제1 챔버(604), 및 제1 챔버(604)에 인접한 제2 챔버(608)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 챔버(604, 608)들의 각각은 필름 백(502, 504)들의 각각의 필픔 백을 수용하도록 구성된다. 제1 및 제2 챔버(604, 608)들의 각각은 다른 디자인이 또한 고려될 수 있을지라도 실질적으로 원통 형상을 한정할 수 있다. 제1 챔버(604)는 제1 단부(604a)로부터 제2 단부(604b)로 연장되는 한편, 제2 챔버(608)는 제1 단부(608a)로부터 제2 단부(608b)로 연장된다. 충전 시스템(600)은 제1 및 제2 챔버(604, 608)들을 함께 고정식으로 결합하도록 제1 및 제2 챔버(604, 608)들의 제1 단부(604a, 608a)에 부착되는 플레이트(612)를 포함할 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 챔버(604, 608)들은 단일 구조를 형성하도록 제조될 수 있는 것으로 고려된다. 한 실시예에서, 진공 디바이스(602)는 진공 디바이스(602) 내에 필름 팩(500)을 해제 가능하게 고정하기 위해 플레이트(612) 위의 잠금 플레이트(616)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 잠금 플레이트(616)는 제1 잠금 섹션(616a), 및 제1 잠금 섹션(616a)에 회전 가능하게 부착된 제2 잠금 섹션(616b)을 포함할 수 있다. 잠금 플레이트(616)는 후술하는 바와 같이 진공이 제1 및 제2 챔버(604, 608)들 내에서 생성될 때 진공 디바이스(602) 내에 필름 팩(500)을 고정하는데 충분한 힘을 제공할 수 있다. 대안적으로, 잠금 디바이스는 필름 백(502, 504)들을 충전하는 공정 동안 진공 디바이스(602)를 적소에 고정하도록 이용될 수 있는 한편, 후술하는 바와 같이 제1 및 제2 챔버(604, 608)들에서 생성된 진공은 필름 팩(500)을 적소에서 홀딩한다. 그러나, 충전 시스템(600)은 잠금 플레이트(616)가 없을 수 있고, 오히려 진공 디바이스(602) 내에 필름 팩(500)을 고정하도록 진공 디바이스(602) 내에 생성된 진공을 이용할 수 있다는 것이 고려된다.With continued reference to FIGS. 29A-30, filling
필름 팩(500)의 용이한 적재 및 제거를 위해, 진공 디바이스(602)가 필름 팩(500)을 수용하지 못할 때, 제1 및 제2 잠금 섹션(616a, 616b) 중 하나 또는 둘 모두는 필름 백(502, 504)들이 각각의 제1 및 제2 챔버(604, 608) 내로 삽입될 수 있도록 서로 떨어져 회전될 수 있다. 필름 백(502, 504)들을 진공 디바이스(602) 내로 삽입할 때, 제1 및 제2 잠금 섹션(616a, 616b)들의 각각이 필름 팩(500)의 면판(506)의 제1 및 제2 부분(506a, 506b)들과 결합하도록, 제1 및 제2 잠금 섹션(616a, 616b)들 중 하나 또는 둘 모두는 서로를 향해 회전할 수 있다. 그러므로, 잠금 플레이트(616)는 면판(506)과의 결합을 통해 진공 디바이스(602) 내에 필름 백(502, 504)들을 고정한다. 도 29a는 진공 디바이스(602)가 필름 팩(500)을 수용할 수 있도록 서로로부터 떨어져 회전되는 제1 및 제2 잠금 섹션(616a, 616b)들을 도시하는 반면에, 도 29b는 필름 백(502, 504)들이 진공 디바이스(602) 내에 고정되도록 서로를 향해 회전되고 필름 팩(500)의 면판(506)과 결합되는 제1 및 제2 잠금 섹션(616a, 616b)들을 도시한다. 힌지식 잠금 플레이트(616)가 설명되었을지라도, 진공 디바이스(602) 내에 필름 팩(500)을 잠그기 위한 다른 방법 및 구조가 고려된다.For easy loading and removal of the
제1 및 제2 챔버(604, 608)들의 반대편 측면에서, 제1 및 제2 챔버(604, 608)들의 제2 단부(604b, 608b)들은 베이스(628)에 고정될 수 있다. 제1 및 제2 챔버(604, 608)들의 각각의 내에는 후술하는 바와 같이 제1 및 제2 챔버(604, 608)들 내에 기밀성 밀봉을 생성하는 것을 돕는 각각의 밀봉구(620)가 배치될 수 있다. 밀봉구(620)들의 각각은 밀봉구(620)의 전체를 통해 연장되는 각각의 보어를 한정할 수 있다. 예를 들어, 제1 챔버(604) 내에 배치된 밀봉구(620)는 제1 보어(624a)를 한정할 수 있는 반면에, 제2 챔버(608) 내에 배치된 밀봉구(620)는 제2 보어(624b)를 한정할 수 있다. 제1 보어(624a)는 진공 디바이스(602)의 베이스(628)를 통해 연장되는 튜브(632)와 연통할 수 있는 반면에, 제2 보어(624b)는 베이스(628)를 통해 연장되는 튜브(636)와 연통할 수 있다. 튜브(632, 636)들의 각각은 가요성 중합체를 포함할 수 있고, 각각의 제1 및 제2 챔버(604, 608)로부터 펌프(640)까지 연장될 수 있다. 펌프(640)는 추후에 더욱 설명되는 바와 같이 튜브(632, 636)들을 통해 제1 및 제2 챔버(604, 608)의 내부에 정압 또는 부압을 부여하기 위해 이용될 수 있다. 펌프(640)는 또한 제1 펌프로서 지칭될 수 있다.On opposite sides of the first and
이제 도 30을 참조하면, 충전 시스템(600)은 필름 백들이 제1 및 제2 챔버(604, 608)들 내에 배치될 때 필름 백(502, 504)들을 충전하는 것과 관련된 구성 요소들을 추가로 포함할 수 있다. 충전 시스템(600)은 필름 백(502)이 제1 챔버(604) 내에 배치될 때 제1 챔버(604), 특히 필름 백(502) 내로 삽입되도록 구성된 제1 충전 튜브(702), 및 필름 백(502)이 제2 챔버(608) 내에 배치될 때 제2 챔버(608), 특히 필름 백(502)에 내로 삽입되도록 구성된 제2 충전 튜브(704)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 충전 튜브(702, 704)들의 각각은 면판(506)의 각각의 제1 및 제2 충전 포트(507a, 507b)들을 통해 삽입되도록 구성된다. 그러나, 다른 실시예에서, 충전 시스템(600)은 제1 및 제2 충전 튜브(702, 704)들뿐만 아니라 제1 및 제2 충전 포트(507a, 507b)들을 포함하지 않고, 오히려 필름 백(502, 504)들은 노즈피스(508)의 제1 및 제2 배출 개구(510a, 510b)들을 통해 직접 충전될 것으로 예상된다.Referring now to FIG. 30, the filling
제1 충전 튜브(702)의 상부는 충전 헤드(706)를 포함할 수 있는 반면에, 제2 충전 튜브(704)의 상부는 충전 헤드(708)를 포함할 수 있다. 각각의 충전 헤드(706, 708)는 각각의 모터에 작동 가능하게 부착될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1 충전 튜브(702) 및 충전 헤드(706)는 제1 모터(740)에 작동 가능하게 결합될 수 있는 반면에, 제2 충전 튜브(704) 및 충전 헤드(708)는 제2 모터(744)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 2개의 모터가 도시되었을지라도, 다른 실시예에서, 충전 헤드(706, 708)들의 각각은 단일 모터에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 제1 및 제2 모터(740, 744)들은 제1 및 제2 충전 튜브(702, 704)들을 각각 필름 백(502, 504)들 내로 삽입되고, 그런 다음 필름 백(502, 504)들로부터 제1 및 제2 충전 튜브(702, 704)들을 제거하도록 구성된다. 제1 및 제2 모터(740, 744)들은 제1 및 제2 충전 튜브(702, 704)들을 함께 또는 독립적으로 이동시키도록 구성될 수 있다.The upper portion of the
제1 및 제2 모터(740, 744)들의 각각은 제어기(736)에 의해 제어된다. 제어기(736)는 프로그램 가능 논리 제어기(PLC), 마이크로 프로세서 기반 제어기, 개인용 컴퓨터, 또는 당업자에 의해 이해되는 바와 같은 본 명세서에 기술된 기능을 수행할 수 있는 다른 종래의 제어 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 제어기(736)는 후술하는 바와 같이 사용자 입력에 기초하여 충전 시스템(600)을 제어하는 것과 관련된 다양한 방법을 수행할 수 있다. 추가적으로, 제어기(736)는 제어기(736)의 메모리 유닛(도시되지 않음)에 저장된 동작 사이클 또는 시퀀스의 라이브러리에 기초하여 충전 시스템(600)을 제어하는 것과 관련된 다양한 방법을 수행할 수 있다. 메모리 유닛은 하나 이상의 메모리 유닛을 포함할 수 있으며, 또한 저장 디바이스로서 지칭될 수 있다. 동작 시퀀스는 필요에 따라 제어기(736)에서 실행되는 특정 제어 프로그램에 리콜되어 배치된다. 동작 시퀀스는 예를 들어 사용자 인터페이스(도시되지 않음)를 통해 상이한 충전 작업, 필름 백 또는 유동성 조성물의 유형, 또는 상이한 크기의 필름 팩 또는 챔버를 수용하도록 조정될 수 있다.Each of the first and
충전 헤드(706, 708)들은 또한 튜브(712)들을 통해 각각의 제1 및 제2 펌프(716, 720)들에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 펌프(716, 720)들은 조성물 공급원(도시되지 않음)으로부터 튜브(712)들을 통해 제1 및 제2 충전 튜브(702, 704)들로 유동성 조성물을 펌핑하도록 사용될 수 있다. 제1 및 제2 펌프(716, 720)들의 각각은 펌프(640)와 비교할 때 집합적으로 또는 개별적으로 제2 펌프로서 지칭될 수 있다. 제1 및 제2 모터(740, 744)들처럼, 제1 및 제2 펌프(716, 720)들의 각각은 제어기(736)와의 유선 연결(732)을 통해 제어기(736)에 의해 제어될 수 있다. 제어기(736)는 다양한 수단을 통한 제1 및 제2 펌프(716, 720)들에 의해 수행되는 충전 작업의 진행을 모니터링할 수 있다. 도시된 실시예에서, 충전 시스템(600)은 제1 펌프(716)와 통신하는 유동 모니터(724)를 포함하고, 여기에서 유동 모니터(724)는 제1 펌프(716)로부터 제1 충전 튜브(702)로의 유동성 조성물의 유량을 모니터링하고 제어기(736)로의 유동의 양태를 통신하도록 구성된다. 충전 시스템(600)은 또한 제2 펌프(720)와 통신하는 유동 모니터(728)를 포함할 수 있으며, 여기에서 유동 모니터(728)는 제2 펌프(720)로부터 제2 충전 튜브(704)로 유동성 조성물의 유동 양태를 모니터링하고 제어기(736)로의 유동의 양태를 통신하도록 구성된다.Filling heads 706 and 708 can also be connected to respective first and
도 26a 내지 도 27b, 및 도 31을 계속 참조하여, 유동성 조성물로 가요성 필름 백(502, 504)들을 충전하는 방법(800)이 설명될 것이다. 방법(800)이 필름 백(502, 504)들의 둘 모두에 동일하게 적용될 수 있을지라도, 방법(800)은 간략화를 위해 필름 백(502)과 관련해서만 설명될 것이다. 먼저, 단계(802)가 수행될 수 있으며, 여기에서, 필름 백(502)은 충전 작업 동안 필름 백(502)에 들어갈 유동성 조성물을 위한 용이한 도입부를 제공하도록 신장될 수 있다. 구체적으로, 필름 백(502)은 필름 백(502)의 근위 단부(502a)에 힘(F1) 및 필름 백(502)의 원위 단부(502b)에 힘(F2)을 인가하는 것에 의해 길이 방향(L)으로 신장될 수 있다. 2개의 힘이 도시되었을지라도, 필름 백(502)의 단부들 중 하나는 힘이 반대편 단부에 인가되는 동안 힘의 인가없이 고정될 수 있다. 또한, 힘(F1 및 F2)은 필요에 따라 상이하거나 동일할 수 있다. 용어 "신장"이 사용될 수 있을지라도, 단계(802)는 필름 백(502)의 물리적 신장을 반드시 수반할 필요는 없으며, 오히려 필름 백(502)은 최대 길이를 달성하기 위해 단순히 팽팽하게 당겨질 수 있다.With continued reference to FIGS. 26A-27B and 31, a
필름 팩(500)이 단계(802) 후에 팽팽한 상태에 있으면, 필름 팩(500)은 운반을 위해 도 27b에 도시된 바와 같이 배열될 수 있다. 임의의 양의 필름 백(502, 504)들을 포함할 수 있는 이러한 구성은 필름 백(502, 504)들이 최종 사용을 위해 의도된 목적지에 최종적으로 도달할 때까지 공급망 전체에 걸쳐서 단계(802)에서 달성된 팽팽한 상태로 유지되는 것을 가능하게 한다.If the
의도된 목적지에 도달하면, 충전 시스템(600)의 작업자는 특정 필름 백(502)을 진공 디바이스(602)의 제1 챔버(604)와 같은 챔버 내로 삽입하는 것에 의해 단계(810)를 수행할 수 있다. 제1 챔버(604) 내로 단일 필름 백(502)을 삽입하는 것이 후술될지라도, 단계(810) 및 다음 공정은 필름 백(502) 및 필름 백(504) 모두와 관련하여 동시에 수행될 수 있다. 그러나, 단순성 및 간결성을 위해 다음 단계들과 관련하여 단지 필름 백(502)만이 설명될 것이다. 전술한 바와 같이, 특정 필름 팩(500)이 진공 디바이스(602) 내로 삽입될 때, 잠금 플레이트(616)의 제1 및 제2 섹션(616a, 616b)들은 서로 멀어지도록 회전될 수 있다. 이와 같이, 필름 백(502)을 제1 챔버(604) 내로 삽입하는 것은 잠금 플레이트(616)가 필름 팩(500)의 면판(506)과 결합하여 필름 백(502)을 제1 챔버(604) 내에 고정하도록 잠금 플레이트(616)의 제1 및 제2 섹션(616a, 616b)들을 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 필름 백(502)을 제1 챔버(604) 내로 삽입할 때, 필름 백(502)의 외부 표면과 제1 챔버(604)의 내부 표면 사이의 공간에서 진공이 생성되는 단계(814)가 수행될 수 있다. 이러한 것은 펌프(640)에 의해 수행될 수 있으며, 이는 튜브(632)를 통해 전술한 공간에 부압을 부여한다. 이러한 진공의 결과로서, 필름 백(502)은 도 29b에 도시된 바와 같이 비팽창 상태로부터 도 29c에 도시된 바와 같이 팽창 상태로 전환될 수 있다. 이러한 것은 후술될 충전 튜브(702)를 제공하여 필름 백(502)의 완전히 팽창된 내부 용적에 접근할 수 있게 하며, 이는 필름 백(502)이 유동성 조성물로 최적으로 그리고 완전히 충전되는 것을 보장한다. 최적으로, 적은 진공이 또한 고려될지라도, 진공은 29 내지 30 인치의 수은주(Mercury)에서 생성될 수 있다.Upon reaching the intended destination, an operator of the
단계(814)에서 진공이 생성된 후에, 충전 튜브(702)가 면판(506), 특히 면판(506)의 제1 충전 포트(507a)를 통해 필름 백(502) 내로 삽입되는 단계(818)가 수행된다. 충전 튜브(702)가 필름 백(502) 내로 완전히 삽입되면, 유동성 조성물은 단계(822)에서 필름 백(502) 내로 펌핑될 수 있다. 이러한 것은 조성물 공급원(도시되지 않음)으로부터 튜브(712)를 통하고 충전 헤드(706) 및 충전 튜브(702)를 통해 필름 백(502) 내로 유동성 조성물을 구동하는 제1 펌프(716)의 피스톤에 의해 구동된다.After the vacuum is created in
충전 튜브(702)가 필름 백(502)을 충전하는 동안, 필름 백(502)으로부터 충전 튜브(702)를 점차적으로 제거하는 것이 필요하게 될 것이다. 필름 백(502)으로부터 충전 튜브(702)의 후퇴 속도가 정확하지 않으면 몇몇 유해한 결과가 있을 수 있다. 예를 들어, 도 26a에 도시된 바와 같이, 충전 튜브는 챔버를 충전하는 동안 충분히 빨리 후퇴되지 않는다. 이러한 것은 충전 튜브의 오염을 초래할 수 있고, 유동성 조성물에서 공기 포집(air entrapment)으로 이어질 수 있다. 마찬가지로, 도 26b에서, 충전 튜브는 챔버를 충전하는 동안 너무 빨리 후퇴된다. 이러한 것은 또한 유동성 조성물에서 공기 포집을 초래할 수 있다. 잘못된 충전 튜브 제거 속도의 이러한 부작용은 특히 자체 레벨링이 아닌 높은 점도를 가지는 유동성 조성물에 의한 필름 팩의 불완전하고 일관성없는 충전으로 이어진다.While the filling
이러한 부정적인 결과가 발생하지 않는 것을 보장하도록, 충전 튜브(702)는 단계(822)에 따른 충전 작업 동안 필름 백(502)으로부터 점차적으로 제거된다. 단계(822)에서, 제어기(736)의 방향에서, 모터(740)는 필름 백(502)으로부터 충전 튜브(702)를 의도적인 속도로 점차적으로 제거하는 기능을 수행한다. 이러한 속도는 제어기(736)에 의해 결정될 수 있다. 펌프(716)의 피스톤 위치는 선형 가변 차동 변압기(LVDT)에 의해 모니터링되고, 위치 및 시간의 함수로서 피스톤 속도를 결정하도록 제어기(736)와 통신할 수 있다. 제어기(736)는 이들 입력뿐만 아니라, 본 명세서에서 설명되지 않은 다른 센서에 의해 제공된 입력을 사용할 수 있고, 다음의 수학식 1에 따라서 계산된 속도로 필름 백(502)으로부터 충전 튜브(702)를 제거하도록 모터(740)에 지시할 수 있다:To ensure that these negative results do not occur, the filling
[수학식 1] [ Equation 1 ]
충전 튜브 제거 속도 =(Ps * Pa)/CFill tube removal rate =(Ps * Pa)/C
여기에서:From here:
Ps = 펌프 피스톤 속도Ps = pump piston speed
Pa = 펌프 단면적Pa = pump cross section
C = 팽창된 상태의 가요성 충전 백의 단면적.C = cross-sectional area of the flexible filling bag in an expanded state.
제어기(736)는 제어기(736)가 피드백 루프를 정의하도록 수학식 1을 사용하여 충전 튜브(702)의 원하는 후퇴 속도를 연속적으로 계산할 수 있다. 수학식 1에 따라서 후속적으로 계산된 값이 충전 튜브(702)의 현재 후퇴 속도와 다르면, 제어기(736)는 후퇴 속도를 변경하도록 모터(740)에 지시할 수 있다. 최적으로, 수학 식 1에 따른 속도로 충전 튜브(702)를 후퇴시키는 것은 충전 튜브(702)의 원위 헤드가 필름 백(502) 내에서 유동성 조성물의 레벨보다 약간 빨리 이격되는 것을 가능하게 할 것이다.The
단계(822)의 완료 후에, 단계(823)에서, 유동성 조성물 중 어느 것도 필름 팩(500)을 빠져나가지 않도록 제1 충전 포트(507a)는 막힐 수 있다. 또한, 단계(822)의 완료 후에, 단계(825)에서, 제1 배출 개구(510a)는 유동성 조성물 중 어떠한 것도 필름 팩(500)을 빠져나가는 것을 추가로 방지하기 위해 막힐 수 있다. 단계(822)의 완료 후에, 필름 팩(500)은 충전 시스템(600)으로부터 제거되어야만 한다. 그러나, 단계(814)에서 펌프(640)에 의해 생성된, 필름 백(502) 및 제1 챔버(604)에 인가된 진공은 여전히 어느 정도 존재할 수 있어서, 제1 챔버(604)로부터 필름 백(502)의 제거는 다소 어렵다. 결과적으로, 단계(826)에서, 작업자는 펌프(640)가 제1 챔버(604) 내에서 진공을 생성하는 제1 상태로부터, 필름 백(502)의 외부 표면과 챔버(604)의 내부 표면 사이의 공간으로 튜브(632)를 통해 정압을 펌프가 인가하는 제2 상태로 펌프(640)를 전환할 수 있다. 이러한 정압은 단계(830)에서 진공을 완화시킬 수 있고, 필름 팩(500)이 진공 디바이스(602)로부터 용이하게 제거되는 것을 가능하게 한다. 한 실시예에서, 이러한 정압은 상이한 레벨에서의 정압이 또한 또한 고려될지라도 약 10 psi일 수 있다.After completion of
본 발명은 제한된 수의 실시예를 사용하여 본 명세서에서 설명되지만, 이러한 특정 실시예들은 본 명세서에서 달리 설명되고 청구된 바와 같이 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 다양한 요소들의 정확한 배열 및 본 명세서에 기술된 물품 및 방법의 단계의 순서는 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다. 예를 들어, 방법의 단계들이 도면에서 일련의 도면 부호 및 블록의 진행을 참조하여 설명될지라도, 방법은 필요에 따라 특정 순서로 구현될 수 있다.Although the invention is described herein using a limited number of embodiments, these specific embodiments are not intended to limit the scope of the invention as otherwise described and claimed herein. The exact arrangement of the various elements and the order of steps in the articles and methods described herein should not be considered limiting. For example, although the steps of the method are described with reference to the progression of a series of reference numerals and blocks in the drawings, the method may be implemented in a specific order as necessary.
Claims (25)
상기 가요성 필름 백을 챔버 내로 삽입하는 단계;
상기 가요성 필름 백이 비팽창 상태로부터 팽창 상태로 팽창하도록 상기 가요성 필름 백의 외부 표면과 상기 챔버의 내부 표면 사이에 진공을 생성하는 단계;
상기 면판을 통해 상기 가요성 필름 백 내로 충전 튜브를 삽입하는 단계; 및
상기 충전 튜브를 통해 상기 가요성 필름 백 내로 상기 유동성 조성물을 분배하는 단계를 포함하는, 방법.A method for filling a flexible film bag attached to a face plate with a flowable composition,
Inserting the flexible film bag into the chamber;
Creating a vacuum between the outer surface of the flexible film bag and the inner surface of the chamber such that the flexible film bag expands from a non-expanded state to an expanded state;
Inserting a filling tube into the flexible film bag through the faceplate; And
Dispensing the flowable composition through the filling tube into the flexible film bag.
여기에서:
Ps = 펌프 피스톤 속도
Pa = 펌프 단면적
C = 팽창된 상태의 가요성 충전 백의 단면적인, 방법.The controller of claim 5, wherein the controller is configured to instruct the motor to remove the filling tube from the flexible film bag according to the equation of filling tube removal rate = (Ps * Pa)/C,
From here:
Ps = pump piston speed
Pa = pump cross section
C = cross-sectional, method of flexible filling bag in an expanded state.
상기 방법은, 상기 제1 가요성 필름 백의 원위 단부가 상기 제1 면판과 제2 가요성 필름 백에 부착된 제2 면판 사이에 배치되도록 상기 제1 가요성 필름 백을 제2 가요성 필름 백과 접촉되게 배열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.10. The method of claim 9, The flexible film bag is a first flexible film bag, the face plate is a first face plate, the proximal end of the first flexible film bag is attached to the first face plate,
The method comprises contacting the first flexible film bag with a second flexible film bag such that the distal end of the first flexible film bag is disposed between the first face plate and a second face plate attached to the second flexible film bag. Further comprising the step of arranging.
상기 챔버로부터 상기 가요성 필름 백을 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.The method of claim 1, further comprising: applying a static pressure between the outer surface of the flexible film bag and the inner surface of the chamber; And
And removing the flexible film bag from the chamber.
상기 가요성 필름 백을 수용하기 위한 챔버;
상기 가요성 필름 백 내로 상기 유동성 조성물을 분배하기 위한 충전 튜브로서, 적어도 부분적으로 상기 가요성 필름 백 내로 삽입되도록 구성되는, 상기 충전 튜브; 및
상기 챔버와 유체 연통하는 제1 펌프를 포함하며, 상기 제1 펌프는 상기 가요성 필름 백이 비팽창 상태로부터 팽창 상태로 팽창하도록 상기 가요성 필름 백의 외부 표면과 상기 챔버의 내부 표면 사이에 진공을 생성하도록 구성되는, 시스템.A system for filling a flexible film bag attached to a faceplate with a flowable composition,
A chamber for accommodating the flexible film bag;
A filling tube for dispensing the flowable composition into the flexible film bag, the filling tube being configured to be at least partially inserted into the flexible film bag; And
And a first pump in fluid communication with the chamber, wherein the first pump creates a vacuum between the outer surface of the flexible film bag and the inner surface of the chamber such that the flexible film bag expands from a non-expanded state to an expanded state. Configured to.
여기에서:
Ps = 펌프 피스톤 속도
Pa = 펌프 단면적
C = 팽창된 상태의 가요성 충전 백의 단면적인, 시스템.19. The method of claim 18, wherein the controller is configured to instruct the motor to remove the filling tube from the bag film bag according to the equation of filling tube removal rate = (Ps * Pa)/C,
From here:
Ps = pump piston speed
Pa = pump cross section
C = cross-sectional, system of flexible filling bag in an expanded state.
상기 튜브와 상기 챔버 사이에 기밀성 밀봉을 생성하기 위하여 상기 챔버 내에 배치된 밀봉구를 추가로 포함하는, 시스템.The method of claim 15, further comprising: a tube extending from the chamber to the first pump; And
And further comprising a seal disposed within the chamber to create an airtight seal between the tube and the chamber.
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